[00017368]肝肿瘤消融手术三维超声导航系统

　　c目前，射频消融、微波消融是运用最广泛的一种肝癌消融治疗手段。

　　近十余年来，影像引导下肿瘤的经皮热消融治疗迅速兴起。特别是在肝肿瘤的应用中已发展成为一种有效的肝肿瘤微创治疗方法。在肝脏介入消融治疗中，超声引导是最方便、最常用的影像引导方式。然而，迄今为止国内外文献报道，肝肿瘤热消融的主要适应证仍限于较小(直径小于3 cm)的肿瘤，而临床实际常见的肿块多数已达5 cm或更大。对于较大的肝肿瘤，要求对肿块一次性适形消融，仍是棘手难题。其主要原因是由于目前微波或射频单根消融针所产生的热消融区范围有限，在消融较大肿块时需要置入多根消融针或多次置入消融针。尽管术前可以通过建立数学模型来客观指导消融热场的组合，制定消融方案以避免肿瘤残留，但在术中实际穿

　　刺时，术者必须依靠头脑中的想象判断肿瘤和消融针的相对空间位置，这将依赖医生对空间位置的重建能力及准确实施计划的能力，因此很有可能使得实际穿刺路径很难与手术规划相一致，导致最终的消融形态与理想状况有较大的偏差，造成消融不完全、肿瘤残留而影响疗效。

　　为此，我们研发了"肝肿瘤消融手术三维超声导航系统"。系统利用传统的二维超声重建出三维超声影像，从而可以指导医生更准确地进行介入手术，减少了对医生经验的依赖。

　　一、肝肿瘤消融手术三维超声导航系统的系统硬件组成如下：

　　1、 普通二维B型超声仪：用于采集术中超声影像；

　　2、 图形工作站：用于安装运行三维超声导航系统。工作站装用视频采集卡，能采集B超仪同步传送过来的二维超声影像。

　　3、 磁定位仪：主要负责跟踪超声探头及穿刺针的位置和方向的跟踪。

　　二、肝肿瘤消融手术三维超声导航系统能实现如下功能：

　　1、 术中二维超声采集：术中实时采集二维超声影像，同时利用磁定位仪记录超声探头的实时位姿信息；

　　2、 二维超声分割：半自动分割出ROI的边缘轮廓；

　　3、 三维表面重建：利用ROI的边缘轮廓和超声探头的位姿信息进行三维表面重建；

　　4、 术前手术规划：实现一根或多根穿刺针（目前最多为3根）的术前规划，包括穿刺路径摆放、消融区热场模拟等功能；

　　5、 术前术中配准：把术前病人的CT影像与术中的实时超声影像配准，支持多种配准算法；

　　6、 术中实时导航：利用磁定位仪实时跟踪超声探头和穿刺针的位姿，按照术前规划的穿刺路径指导医生进行穿刺。

　　三、系统优势：

　　1、 技术领先：在2D超声影像分割独创了"非平行影像分割插值算法"，在3D超声表面重建方面研发了"变分表面重建算法"，具有独到的技术优势，两种算法的结合，可以极大地提高导航系统的实时性和临床实用性；

　　2、 临床实用性高：目前系统已经在国内大医院介入超声科临床使用，系统与传统介入超声治疗手术流程吻合程序高，导航精度在1mm以内。

　　3、 拥有完全知识产权。

　　肝肿瘤消融手术三维超声导航系统的市场潜力巨大。目前国内外还未出现完全成熟的产品，市场上仅有的国外的几种原型系统成熟度和可靠度都不高。相对于国外系统，我们的系统在价格、本土化、实时性、临床可靠性等几方面具有巨大的优势。